[發明專利]一種陶瓷釉料用水性分散劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110316811.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113174017A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 何國雄;伍雪芬
• 申請（專利權）人: 佛山英捷力新材料科技有限公司
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F283/06;C08F230/08;C08F220/34;C08F212/32;C08F212/14;C08F220/58;C08F220/38;C08F220/14;C08F220/18;C09D11/38;B01F17/54;B01F17/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 馮振寧

本發明公開了一種陶瓷釉料用水性分散劑及其制備方法與應用。所述水性分散劑，包括如下原料反應制備而成：丙烯酰胺烷基硅氧烷、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、含乙烯基的線性聚乙烯亞胺、含乙烯基的磺酸鹽、聚乙二醇丙烯酸酯類大分子、丙烯酸酯單體、引發劑、1,1?二苯基乙烯。所述水性分散劑特別適用于陶瓷釉料墨水的分散，具有對釉料研磨效率高，防沉效果好，長期儲存無凝膠析出等優點，使制備的陶瓷釉料墨水可以滿足打印性能。

技術領域

本發明屬于分散劑技術領域，具體涉及一種陶瓷釉料用水性分散劑及其制備方法與應用。

背景技術

數碼噴釉墨水用釉料的主要成分包括鈉長石、氧化鋁、硅灰石、硅酸鋯等，其表面極性高，易形成大量羥基，顆粒間通過范德華力、氫鍵或化學鍵作用導致團聚，且無機粉料的密度高，容易沉降結塊，難以解團聚。分散劑對釉料顆粒的分散和穩定具有重要影響，近年來，由于有機溶劑對環境的危害，水性噴釉墨水越來越受到消費者青睞，因此水性分散劑成為研究的熱點。

水性高分子分散劑一般包括與無機粉料表面吸附的錨固鏈段和親水鏈段兩部分。錨固鏈段分子量一般控制在2000～5000之間，錨固鏈段過長，易因鏈段無法完全吸附于粒子表面而成環，或由于相鄰粒子表面結合，導致粒子間的“架橋”絮凝。親水鏈段決定分散劑在水中的溶解性，親水鏈段占比過高，則分散劑溶劑化過強，與無機粉料的結合力相對削弱，易從表面脫落；而親水鏈段占比過低，分散劑在水中溶解性差，分散效果下降。發明專利CN108409902A公開了一種高分子助磨分散劑，該分散劑為含有羧酸基、磺酸基、醇羥基或氨基的不同類型的高分子化合物中任意兩種的復配物，用于水性陶瓷色料的助磨和分散，研磨效率高，靜置穩定時間長。常用的丙烯酸酯類水性分散劑主要采用自由基聚合，分子鏈長度難控制，分子量分布寬，不利于無機粉料的穩定分散。

另一方面，與陶瓷色料通過人工合成制備不同，陶瓷釉料一般是由原始礦物化合物制備，雜質較多，制備的數碼釉墨水在制備或放置過程中容易產生絮凝，堵塞噴頭，嚴重的甚至失去流動性。通過水洗、高溫烘烤可減少雜質，但其工藝繁瑣，且會增加生產成本。

發明內容

本發明的發明目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種水性分散劑，分散劑對釉料研磨效率高，防沉效果好，長期儲存無凝膠析出，滿足打印性能。

本發明的另一目的在于提供所述水性分散劑的制備方法。

本發明的另一目的在于提供所述水性分散劑的應用。

本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現：

一種水性分散劑，包括如下重量份的原料反應制備而成：

所述1,1-二苯基乙烯與引發劑的摩爾數之比為0.6～1.2:1；

所述水性分散劑的重均分子量在10000以內；

所述聚乙二醇丙烯酸酯類大分子的重均分子量在1000以內；所述含乙烯基的線性聚乙烯亞胺是由異氰酸酯丙烯酸乙酯與線性聚乙烯亞胺按摩爾比為1:1反應制備而成，所述線性聚乙烯亞胺的數均分子量不大于600。

體系中，丙烯酰胺烷基硅氧烷中的氨基和硅氧烷基均對無機材料具有錨固作用，且硅氧烷具有疏水性，在水性體系研磨過程中，硅氧烷趨向聚集于無機材料表面，可加快分散劑的吸附，提高研磨效率；硅氧烷水解后與無機材料表面基團形成化學鍵，牢固吸附在無機材料表面。

體系中，磺酸鹽基團可以在水中電離成離子，吸附在陶瓷釉料表面形成雙電層，通過靜電排斥阻止粒子團聚。

體系中，聚乙二醇丙烯酸酯類大分子中的聚乙二醇鏈段在水中溶解伸展，可提供空間位阻，提高墨水穩定性，并起到降低墨水表面張力的作用。